.. _3_Potential_Gauge_Conditions: ################################## **3. ポテンシャルとゲージ条件** ################################## 使用する電磁ポテンシャルやその他オプション設定をします。 --------------------- 設定項目 --------------------- :paramdef:`3_Potential_Gauge_Conditions` JSONキー：ポテンシャルとゲージ条件オブジェクト :paramdef:`POTENTIAL(3)` 使用するポテンシャルの設定。 :paramdef:`NODAL_FORCE_METHOD(3)` 節点力計算のオプション :paramdef:`PHI_OPTION(3)` 電気スカラーポテンシャルの設定。 :paramdef:`FIXED_COORDINATE(3)` 直流場渦電流解析（STEADY_CURRENT=1）の時に有効 :paramdef:`TREE_GAUGE(3)` 無効（木構造によるゲージの設定。現在動作不定） :paramdef:`REGULARIZATION(3)` 電流磁場ソースに対して方程式の正則化の設定 :paramdef:`RENUMBERING(3)` 行列のリナンバリングの設定 :paramdef:`SCALING(3)` 行列の対角スケーリングの設定 :paramdef:`LINE_SEARCH(3)` 非線形計算時の直線探索法の設定 :paramdef:`MATRIX_ASYMMETRICITY(3)` 行列の非対称性の設定。非対称行列を使用する場合の設定 --------------------- 設定フォーマット --------------------- .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション :種類: 固定パラメータセット :行数: 2 :パラメータ数: 4, 6 .. code-block:: text :caption: Text format * POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE * I I I I * TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY * I I I I I I .. important:: ``TREE_GAUGE`` オプションは無効。-1 を指定すること。 ====================== JSONフォーマット ====================== .. code-block:: json :caption: JSON format from 2024.11 "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": I, "NODAL_FORCE_OPTION": I, "PHI_OPTION": I, "FIXED_COORDINATE": I, "TREE_GAUGE": I, "REGULARIZATION": I, "RENUMBERING": I, "SCALING": I, "LINE_SEARCH": I, "MATRIX_ASYMMETRICITY": I }, .. important:: :ref:`Release 2024.11 ` ``JSON`` フォーマットでは，これらのパラメータは定義しなくてもデフォルト値を使用します。 デフォルト値は詳細説明をご覧ください。 -------- サンプル -------- ======= 静解析 ======= .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: text :caption: Text format * POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE * 0 0 0 0 * TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY * -1 0 0 0 0 0 .. code-block:: json :caption: JSON format from 2024.11 "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 0, "NODAL_FORCE_OPTION": 0, "PHI_OPTION": 0, "FIXED_COORDINATE": 0, "TREE_GAUGE": -1, "REGULARIZATION": 0, "RENUMBERING": 0, "SCALING": 0, "LINE_SEARCH": 0, "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0 }, "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 0, }, ======== 過渡解析 ======== 渦電流解析を行う場合， ``POTENTIAL`` =2とするのが適当です。 .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: text :caption: Text format * POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE * 2 0 0 0 * TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY * -1 0 0 0 0 0 .. code-block:: json :caption: JSON format from 2024.11 "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 2, "NODAL_FORCE_OPTION": 0, "PHI_OPTION": 0, "FIXED_COORDINATE": 0, "TREE_GAUGE": -1, "REGULARIZATION": 0, "RENUMBERING": 0, "SCALING": 0, "LINE_SEARCH": 0, "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0 }, "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 2, }, =========== 交流定常解析 =========== 渦電流解析を行う場合， ``POTENTIAL`` =2とするのが適当です。 .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: text :caption: Text format * POTENTIAL * NODAL_FORCE_METHOD * PHI_OPTION * FIXED_COORDINATE * 2 0 0 0 * TREE_GAUGE * REGULARIZATION * RENUMBERING * SCALING * LINE_SEARCH * MATRIX_ASYMMETRICITY * -1 0 0 0 0 0 .. code-block:: json :caption: JSON format from 2024.11 "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 2, "NODAL_FORCE_OPTION": 0, "PHI_OPTION": 0, "FIXED_COORDINATE": 0, "TREE_GAUGE": -1, "REGULARIZATION": 0, "RENUMBERING": 0, "SCALING": 0, "LINE_SEARCH": 0, "MATRIX_ASYMMETRICITY": 0 }, "3_Potential_Gauge_Conditions": { "POTENTIAL": 2, }, ---------------- **詳細説明** ---------------- ================ **3_Potential_Gauge_Conditions** ================ .. paramdef:: 3_Potential_Gauge_Conditions :JSONキー: ポテンシャルとゲージ条件オブジェクト ================ **POTENTIAL** ================ .. paramdef:: POTENTIAL(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [1, 1] 使用する電磁ポテンシャルの指定。 .. list-table:: 使用ポテンシャルオプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - :math:`A, Ar` * - 2 - :math:`A + \phi, Ar` * - 4 - :math:`As + \phi` :math:`A` : トータル磁気ベクトルポテンシャル :math:`Ar` : 変形磁気ベクトルポテンシャル :math:`\phi` : 電気スカラポテンシャル :math:`As` : :paramdef:`COIL(17.1)` 印加磁場による磁気ベクトルポテンシャル。 :math:`As` を :paramdef:`COIL(17.1)` により計算し、:math:`\phi` を未知数として解く低周波磁場変動下の誘導電流解析を行う。この時、:paramdef:`TRANSIENT(2)` =1 とし、解析領域全体は空気を含まない導体とする。:paramdef:`FAR_BOUNDARY_CONDITION(13)` =1 とする。 =0 渦電流解析を行わない場合，0とする。 =2 は渦電流を含む解析では推奨。 .. tip:: :math:`\phi` を用いると変数が多くなるが、ICCG収束が早くなる場合が多い。特に渦電流を含む解析や、 ``SUFCUR`` を用いる場合に有効。 ======================== **NODAL_FORCE_METHOD** ======================== .. paramdef:: NODAL_FORCE_METHOD(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [1, 2] .. list-table:: 節点力計算オプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 磁性体内の Maxwell 応力を含む。 * - 1 - 磁性体内の Maxwell 応力を無視する。磁性体表面に接する空気部の Maxwell 応力が計算されます。 .. tip:: 磁性体全体の力やトルクのみが必要な場合は、=1で十分。また， :paramdef:`NODAL_FORCE_METHOD(3)` =0 の場合に比べ計算も速いですが，通常あまり使用しません。 ================ **PHI_OPTION** ================ .. paramdef:: PHI_OPTION(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [1, 3] .. list-table:: 電気スカラーポテンシャルオプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - :math:`\phi` として電気スカラポテンシャルの時間積分を用いる。 * - 1 - :math:`\phi` として電気スカラポテンシャルそのものを用いる。CG法の収束が早い。 .. note:: :ref:`Release 2024.11 ` r12.0までは，直流場渦電流計算（ :paramdef:`STEADY_CURRENT(2)` =1）で使用するオプション。 2023.11以降は通常の渦電流解析でも使用可能だが，0とするのが望ましい。 ======================== FIXED_COORDINATE ======================== .. paramdef:: FIXED_COORDINATE(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [1, 4] .. list-table:: 直流場渦電流計算座標系オプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 導体に固定された運動座標系を用いる。 * - 1 - 空間に固定された座標系を用いる。 :paramdef:`STEADY_CURRENT(2)` =1 の解析時に，導体が接触導通して運動する場合、このオプションを指定する必要がある。 ================ TREE_GAUGE ================ .. paramdef:: TREE_GAUGE(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 1] .. list-table:: 木構造ゲージオプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - -1 **デフォルト値** - 木構造によるゲージを課さない。 * - 0 - 木構造により完全にゲージを固定する。ゼロ固定辺は要素順に選択され、規則性はない。 * - 1 - x方向のツリー辺をゼロ固定する。 * - 2 - y方向のツリー辺をゼロ固定する。 * - 3 - z方向のツリー辺をゼロ固定する。 .. warning:: 現在動作不定。=-1とすること 元の設定値: 0とすると変数が少なくなり解析容量が小さくなるが、-1の場合に比べて ICCGの収束が極端に遅くなる。1,2,3の使用は特殊で特に必要はない。 ====================== **REGULARIZATION** ====================== .. paramdef:: REGULARIZATION(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 2] .. list-table:: 正規化オプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 正則化を行わない。 * - 1 - :paramdef:`COIL(17.1)` , :paramdef:`ELMCUR(17.2)` , :paramdef:`SDEFCOIL(17.3)` に対して方程式の正規化を行う。ICCG法の収束が良くなるが、電流不連続性がある場合は注意が必要。 .. important:: **電流磁場ソース** のシリーズ毎に正規化されるため、各シリーズに電流の発散がゼロの条件が課される。 ================ RENUMBERING ================ .. paramdef:: RENUMBERING(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 3] .. list-table:: リナンバリングオプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 行列のリナンバリングを行う。ICCG法の収束を早める。 * - -1 - 行列のリナンバリングを行わない。必要容量の節減となる。 .. note:: 一般的にリナンバリングしたほうが収束特性が良い。 ================ SCALING ================ .. paramdef:: SCALING(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 4] .. list-table:: スケーリングオプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 行列の対角スケーリングを行う。 * - -1 - 行列の対角スケーリングを行わない。効果が無い場合が殆ど。 .. note:: 一般的にスケーリングを行ったほうが収束特性が良い。 ================ **LINE_SEARCH** ================ .. paramdef:: LINE_SEARCH(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 5] .. list-table:: 直線探索法オプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 自動決定しない。 * - 1 - 非線形解析 ( :paramdef:`NON_LINEAR(2)` ) において、ニュートン・ラフソン計算時の直線探索法によるステップ幅を自動決定する。 .. note:: 磁気飽和が強く、非線形反復残差の減少が著しく遅い場合に、本機能が有効になることがあります。 ========================== **MATRIX_ASYMMETRICITY** ========================== .. paramdef:: MATRIX_ASYMMETRICITY(3) .. collapsible:: :title: テキストフォーマットの折りたたみセクション .. code-block:: none :caption: 固定パラメータセット1 [row, col] = [2, 6] .. list-table:: 行列の非対称性オプション :header-rows: 1 * - 設定値 - 説明 * - 0: **デフォルト値** - 対称磁気特性とする。もしくは強制的に対称として解析する。 :paramdef:`ANISOTROPY(16.1)` =1 を使用時でBHカーブの異方性が弱いとき、対称化しても収束し，解析結果にはほぼ影響を与えない。 * - 1 - 非対称磁気特性とする。異方性が強く、対称化すると収束しない場合に選択する。計算容量は大きくなる。Jiles&Athertonモデル :paramdef:`J_A_Model(16.1)` 、プレイモデル :paramdef:`Play_Model(16.1)` を使用する場合、必須。